Hydrostatisk vägning

Hydrostatisk vägning  är en metod för att bestämma densitet med hjälp av Arkimedes lag .

Allmän information

Bestämning av densiteten ( ) genom hydrostatisk vägning utförs enligt resultaten av två mätningar av provobjektets massa. Först i luft, sedan i en vätska med en känd inneboende densitet ( ). Vanligtvis används vatten som vätska, såsom destillerat vatten . Den första vägningen låter dig bestämma föremålets massa ( ), och den andra, genom skillnaden mellan båda vägningarna, låter dig beräkna volymen [1]  : .

Densiteten för det undersökta objektet beräknas med formeln:

Metoden för hydrostatisk vägning används flitigt i den nationella ekonomin och är en av standardmetoderna för att bestämma materialdensiteten [2] .

Vissa funktioner för vägning

Beroende på erforderlig noggrannhet utförs hydrostatisk vägning på olika skalor , till exempel teknisk, analytisk, exemplarisk. För massmätningar används mindre exakta skalor, men som ger högre hastighet, till exempel Mohrs skalor, uppkallade efter den tyske kemisten K. F. Mohr ( tyska:  KF Mohr ) som designade dem 1847 [3] [4] . Moderna, datoriserade och speciellt utformade för detta ändamål används också vågar som automatiskt beräknar den erforderliga densiteten [5] .

Sjukvårdsapplikationer

Hydrostatisk vägning har funnit tillämpning inom medicin för att bedöma fettskiktet i människokroppen, som används till exempel vid diagnos av fetma . Samtidigt är det viktigt att korrekt, med hjälp av speciell utrustning, bestämma restvolymen av lungorna , vilket kan introducera snedvridningar av de erhållna uppgifterna. Mängden kroppsfett beräknas med standardmetoder [6] [7] .

Ansökan för att bestämma finheten hos smycken

Hydrostatisk vägning gör att du snabbt och utan att skada smycket kan bestämma dess prov .

För att bestämma provet är det nödvändigt att väga smycket och registrera dess vikt m1. Lägg sedan ett glas vatten på en tom våg och nollställ vågen. Därefter bör du försiktigt sänka smyckeföremålet i vattnet på en tråd så att det är helt i vattnet, men inte vidrör botten och väggarna, och återigen registrera avläsningen av skalan m2. Att dividera m1 med m2 resulterar i ett värde som, enligt tabellen nedan, låter dig bestämma smyckets finhet.

Tabell för att bestämma provet av produkten
m1/m2 Prova metall
11.54-11.56 375 guld-
12.50-14.00 585 guld-
14.50-17.50 750 guld-
10.28 875 silver-
10.36 925 silver-

Till exempel: vid vägning av en gyllene ring visade vågen dess vikt m1=2,171 gr. Vid vägning av samma ring i vatten visade vågen m2 = 0,165 gr. När vi dividerar m1 med m2 fick vi 2,171/0,165=13,1. Enligt tabellen har vi en ring med 585 prover.

Det bör noteras att den här metoden inte fungerar med ihåliga föremål eller föremål av flera material (som en ädelstensring).

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Gauzner S.I., Kivilis S.S., Osokina A.P., Pavlovsky A.N. Mätning av massa, volym och densitet. M.: Publishing House of Standards, 1972. -623 sid.
  2. ↑ GOST 15139-69 Metoder för att bestämma densitet (bulkmassa) . Hämtad 15 augusti 2014. Arkiverad från originalet 19 augusti 2014.
  3. ↑ Hydrostatisk balans. // Webbplats museum.vzvt.ru . Hämtad 22 september 2016. Arkiverad från originalet 23 september 2016.
  4. ↑ Mora skalor - artikel från Great Soviet Encyclopedia . 
  5. ↑ Hydrostatisk vägning. Bestäm provernas densitet. // Webbplats Novo-massa.ru . Hämtad 15 augusti 2014. Arkiverad från originalet 19 augusti 2014.
  6. ↑ Siri, SE (1961), Kroppssammansättning från vätskeutrymmen och densitet: analys av metoder, i Brozek J, Henschel A, Tekniker för att mäta kroppssammansättning , Washington, DC: National Academy of Sciences , National Research Council, sid. 223–34 
  7. ↑ Brozek J, Grande F, Anderson JT, Keys A (september 1963): Revision of some Quantitative Assumptions], Ann. NY Acad. sci. T. 110: 113–40, PMID 14062375 , doi : 10.1111/j.1749-6632.1963.tb17079.x , <www.blackwell-synergy.com/openurl?genre=article-nlm&sid3207=article-nlm&sid3207=1000 110&spage=113> (inte tillgänglig länk)